3 Enzym 3.1 Định nghóa : Xúc tác sinh học Protein VI SINH VẬT KỸ THUẬT MÔI TRƯỜNG Trong phản ứng enzym : Một phân tử tham gia : chất Enzym gắn chuyển hóa thành chất khác : sản phẩm Đặng Vũ Bích Hạnh Khoa Môi trường Đại học Bách khoa TP.HCM 3.2 Trung tâm hoạt động : Enzym Tính đặc hiệu 3.3Tính chuyên biệt: Enzym Mô hình “chìa khoá với ổ khoùa” tác dụng lên số chất số kiểu nối hóa học định phản ứng→tính đặc hiệu Đặc hiệu lập thể: tác dụng lên dạng đồng phân quang học Enzym thể tính đặc hiệu với đồng phân hình học: tác dụng lên dạng đồng phân cis Đặc hiệu tuyệt đối Đặc hiệu tương đối Đặc hiệu nhóm trans Nhiệt động học Enzym 3.4 Động học enzym : Nghiên cứu trình gắn ES hình thành P Enzym Phương trình Monod Enzym Hằng số Michaelis Menten ( Km) Enzym 3.5 Chất ức chế : 3.5.1 Ức chế cạnh tranh 3.5.2 Ức chế không cạnh tranh Types of inhibition 14 Enzym 3.6 Các nguồn cung cấp enzyme Thực vật Động vật Vi sinh vật 16 Enzym Enzym 3.6 Quy ước đặt tên : 3.6 Quy ước đặt tên : 3.6.1 Thông thường : 3.6.2 Quy định quốc tế : - Amylase Mô tả kiểu phản ứng enzym xúc tác + ase - Papain - Bromeline 17 18 3.6 Enzym (E.1)-oxydoreductase 3.6 Enzym EC 1.1 enzym oxy hóa khử nhóm CH-OH chất cho EC Oxidoreductases EC Transferases EC Hydrolases EC Lyases EC Isomerases EC 1.8 nhoùm S EC Ligases EC 1.9 nhoùm heme EC 1.2 aldehyde oxo EC 1.3 nhóm CH-CH EC 1.4 nhoùm CH-NH2 EC 1.5 nhoùm CH-NH EC 1.6 NADH hay NADPH EC 1.7 hợp chất chứa N EC 1.10 nhóm diphenol 19 EC 1.11 peroxide chất nhận 20 3.6 Enzym (E.1)- oxydoreductase 3.6 Enzym (E.2)- Transferase EC 1.12 H chất cho Gồm nhóm EC 1.13 chất cho đơn phân liên kết với O EC 2.1 chuyển vị nhóm gồm carbon EC 2.2 chuyển vị aldegyde hay ketone EC 2.3 chuyển hóa alcyl EC 2.4 chuyển hóa glycosyl EC 1.18 iron-sulfur protein chất cho EC 2.5 chuyển vị alkyl , aryl hay nhóm methyl khác EC 1.19 khử flavodoxin chất cho EC 2.6 chuyển hóa nhóm nitrogen EC 1.20 P As chất cho EC 2.7 chuyển hóa nhóm chứa phospho EC 1.21 X-H Y –H từ nối X-Y EC 2.8 chuyển hóa nhóm chứa sulfur EC 1.97 enzym oxy hóa khử khác EC 2.9 chuyển hóa nhóm chứa selenium EC 1.14 chất cho pair liên kết với O EC 1.15 superoxide nhứ chất nhận EC 1.16 oxy hóa ion kim loại EC 1.17 nhóm CH CH2 21 3.6 Enzym (E.3)- hydrolase EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC EC 3.1: thủy phân nối ester (esterases) 3.2: nối đường(glycosylases) 3.3: nối ether 3.4: nối peptide (peptidases) 3.5: nối carbon-nitrogen nối peptide khác 3.6: nối acid anhydrides 3.7: noái carbon-carbon 3.8: noái halide 3.9: noái phosphorus-nitrogen 3.10: noái sulfur-nitrogen 3.11: noái carbon-phosphorus 3.12: noái sulfur-sulfur 3.13: noái carbon-sulfur 22 3.6 Enzym (E.4)- lyase EC 4.1 phân cắt nối carbon – carbon , decarboxylases EC 4.2 phân cắt nối carbon-oxygen bonds,như dehydratases EC 4.3 phân cắt carbon-nitrogen EC 4.4 cắt carbon-sulfur EC 4.5 phân cắt nối carbon-halide EC 4.6 phân cắt nối phosphorus-oxygen adenylate cyclase EC 4.99 nối khác 23 24 3.6 Enzym (E.5)- isomerase 3.6 Enzym (E.6)- Ligase EC 5.1 gồm enzym xúc tác racemin hóa (racemases) epimerin hóa (epimerases) EC 6.1 hình thành nối carbon-oxygen EC 5.2 xúc tác đồng phân hóa đồng phân hình EC 6.2 hình thành nối carbon-sulfur EC 6.3 hình thành nối carbon-nitrogen EC 6.4 hình thành nối carbon-carbon EC 6.5 hình thành nối phosphoric ester EC 6.6 hình thành nối nitrogen-metal học (cis-trans ) EC 5.3 nội phân tử oxidoreductase EC 5.4 nội phân tử transferases (mutases) EC 5.5 nội phân tử lyases EC 5.99 nội phân tử isomerases 25 26 3.7 Điều hòa tổng hợp enzym 3.7 Điều hòa tổng hợp enzym Một vài loại enzym tổng hợp thể bất hoạt gọi zymogen hay proenzym Các enzyme cần phân giải protease để trở thành thể hoạt động Enzym peptidase ( chymotrypsin) ví dụ enzym zymogen : trypsinogen, chymotrypsinogen pepsinogen Sau phần nhỏ protein phân giải , enzym thay đổi cấu tạo để chuyển thành thể hoạt động Nồng độ enzym kiểm soát thể tổng hợp phân giải Khám phá E.coli ,khảo sát cấu trúc DNA gồm có : operon – đoạn DNA mã hoá cho nhóm enzym tương quan protein khác 27 3.7 Điều hòa tổng hợp enzym 3.7 Điều hòa tổng hợp enzym Đặc biệt , E.coli có chứa vùng gọi lac operon mã hóa tổng hợp enzym laø beta-galactosidase, permease vaø acetylase Beta galactosidase laø enzym chuyển hóa lactose thành glucose biết nguồn lượng E.coli Gần lac operon đoạn ngắn DNA chứa : gen điều hoà – mã hóa cho việc tổng hợp repressor protein, promoter – hiệu lệnh bắt đầu để đọc tạo protein operator – sử dụng để gắn repressor protein